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细胞凋亡的前世今生? 精选

已有 7895 次阅读 2008-12-7 20:27 |个人分类:生物物理-biophysics|系统分类:科研笔记| 细胞凋亡, apoptosis

 最近读李淼老师的博客,提到台湾的大才女朱天文早期的一部散文集《花忆前身》,褒奖有加。认为如今中国的二十几岁的文学女青年的文字中,很难找到这样让他产生共鸣的纯文学作品。朱天文早年的思想导师胡兰成有一本书《今生今世》,猜测朱天文是由此得到的灵感。
 
李淼老师的博客链接:
 
 
《花忆前身》集子中的一篇:阿难之书,其中的文字确实写得非常有灵性。
 
 
花忆前身,花的前身的前身又是什么?其实这里涉及到生物进化里的一个非常有趣的原则:生物体的新机制往往是在过去的老机制发展变化而来的,很少是彻头彻尾的革新。比如生物体的携氧机制,大约20亿年以前,生物体开始形成捕获氧气的机制,其原理是由炭氢结构将一个金属元素围在一个笼子里(称为porphyrin ring),然后金属元素可以夺走氧原子的外围电子,形成化学键而将其捕获。令人惊讶的是,此后的植物和动物沿着两个不同的道路继承了这一结构。植物捕获能量的叶绿素和动物新陈代谢中消耗能量的血红蛋白的化学结构见下图,它们之间的结构的确非常相似。


Fig. 1 Chlorophylls chemical structure
 

 

Fig. 2 Hemeglobin chemical structure
 


对于生物学,其无外乎回答关于生物的三个基本命题:
 
1.  生物的结构是什么?
 
2.这个结构是如何完成其功能的?
 
3.从进化的角度来讲,这个结构是如何演化而来的?
 
细胞凋亡是近年来非常热门的研究课题,关于细胞凋亡的生化路径和蛋白质分子作用机理,现在已经研究得非常详细了。华人生物学家做得最好的王晓东和施一公,都是作细胞凋亡的。德国癌症研究中心的Roland Eils的最近的一次报告中提到一个醒目的图表,从1967年到2007年细胞凋亡的论文发表数目,2000年以后指数性上升,现在已经达到161,638篇。也就是说,关于细胞凋亡的第一和第二个问题,都有了相当详细的研究(当然还存在若干问题),但是细胞凋亡的前世是什么呢?或者说,多细胞组织的细胞凋亡机制,会是从什么样的单细胞机制发展而来的呢?
 
这是一个谜题。因为我们知道,作为单细胞的个体,不管其DNA结构遭到什么样的严重破坏,它肯定还要尽量的保持生存和繁衍。而多细胞组织的细胞凋亡机制,是在某个体细胞遭到严重破坏并且难以修复的时候,其自动启动细胞凋亡机制将自己的DNA链切成碎片而结束自身的存在。 如果多细胞组织丧失的自我凋亡这一机制的话,毫无疑问,其向细胞癌变的方向多迈进了一步。
 
我不知道答案,但是在这个方向上做一些猜测可能会对多细胞生命的起源对一些了解。但是有一点是肯定的,“自私是生物的本性”这一观点是不全面的。甚至在细胞的层次,单细胞向多细胞生物体进化的过程中,细胞必须放弃个体利益的最大化,需要与其他细胞形成一个和谐共存的整体。

<END>
 
 
 
 
 
 
 
 




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